DE102022104365A1 - Hysterese-Baugruppe mit einer Rotationsachse für einen Torsionsschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang - Google Patents

Hysterese-Baugruppe mit einer Rotationsachse für einen Torsionsschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hysterese-Baugruppe (1) mit einer Rotationsachse (2) für einen Torsionsschwingungsdämpfer (3) in einem Antriebsstrang (4), aufweisend eine Grundscheibe (5) mit zumindest einer ersten Reibfläche (6,7) und zumindest ein Reibelement (8,9) mit jeweils einer zweiten Reibfläche (10,11), wobei von der zumindest einen zweiten Reibfläche (10,11) mit einer korrespondierenden der ersten Reibflächen (6,7)eine Reibpaarung (12,13) gebildet ist und diese Reibflächen (6,10,7,11) einer Reibpaarung (12,13) für einen Reibschluss gegeneinander gepresst sind. Die Hysterese-Baugruppe (1) ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Reibflächen (10,11) einer Reibpaarung (12,13) einen solchen Oberflächenabschnitt aufweist, welcher zumindest eine sich hin zu der korrespondierenden Reibfläche (6,7) erhebende Kontaktspitze (14) für ein Einleiten der Presskraft (15) in die korrespondierende Reibfläche (6,7) aufweist.Mit der hier vorgeschlagenen Hysterese-Baugruppe ist eine Erhöhung der Lebensdauer und des Reibkoeffizienten zu Beginn der Lebensdauer bei geringer bis keiner Bauraumforderung gegenüber einer konventionellen Hysterese-Baugruppe geschaffen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hysterese-Baugruppe mit einer Rotationsachse für einen Torsionsschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang, einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer solchen Hysterese-Baugruppe für einen Antriebsstrang, eine Reibscheibe mit einem solchen Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang, eine Reibkupplung mit einer solchen Reibscheibe für einen Antriebsstrang, einen Drehmomentbegrenzer mit einer solchen Reibscheibe für einen Antriebsstrang, einen Antriebsstrang mit einer solchen Reibkupplung und/oder mit einem solchen Drehmomentbegrenzer, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
  • In Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe ist eine Reibkupplung zum schaltbaren Übertragen eines Drehmoments zwischen Motor und Getriebe vorgesehen. Die darin angeordnete Kupplungsscheibe spielt eine wichtige Rolle bei der Isolierung unerwünschter Vibrationen vom Motor und bei der Verringerung des Resonanzniveaus, um das Getriebe vor Ausfällen zu schützen und den Benutzern ein gutes NVH-Verhalten [engl.: Noise-Vibration-Harshness] zu bieten. Kupplungsscheiben sind oftmals mit einem Hysterese-Mechanismus ausgestattet, welcher die Isolationsfunktion übernimmt. Aber auch bei den einen immer größeren Marktanteil einnehmenden Hybrid-Fahrzeugen und Batterie-elektrischen-Fahrzeugen ist das Problem von ungewollten getriebeseitigen Vibrationen und/oder Drehmomentüberhöhungen an der elektrischen Antriebsmaschine bekannt. Bei Hybrid-Fahrzeugen geht eine Drehmomentüberhöhung beispielsweise auf die Verbrennungskraftmaschine zurück, weshalb dort beispielsweise Torsionsschwingungsdämpfer und/oder Zweimassenschwungräder zur Kompensation verbaut werden. Eine Drehmomentüberhöhung geht auch auf Bremsmanöver, besonders auf Notbremsungen zurück, bei welchen die Vortriebsräder (gegebenenfalls entgegen einem anliegenden Motormoment) stark entschleunigt werden oder sogar blockieren. Vibrationen gehen auf rotierende Bauteile beispielsweise einer Reibkupplung und/oder unregelmäßige Zahnradeingriffe innerhalb eines Getriebes des Antriebsstrangs zurück.
  • Der Hysterese-Mechanismus unterbindet beispielsweise ein zu frühzeitiges Ansprechen eines Dämpfers und ermöglicht ein gutes NVH-Verhalten für eine akzeptable Akustik. Im Allgemeinen gibt es drei Arten von Reibungsmechanismen: organischer und/oder anorganischer Verbundstoff zu Stahl, Elastomer zu Stahl, sowie Stahl zu Stahl. Bei den ersteren beiden (heterogenen) Reibpaarungen ist der anfängliche Reibkoeffizient höher und sinkt im Laufe der Zyklen, über die Benutzung und den Verschleiß. Gerade Torsionsschwingungsdämpfer und/oder Reibkupplungen sind mit diesen Material-Kombinationen in deren Hysterese-Baugruppe aus dem Stand der Technik bekannt, müssen aber im Laufe der Lebensdauer aufgrund der Verschlechterung der Reibwerte oftmals vorzeitig ersetzt werden.
  • Bei Stahl zu Stahl verhält sich der Verlauf des Reibkoeffizient genau umgekehrt. Der anfängliche Reibkoeffizient ist in der Anfangsphase niedriger, steigt aber im Laufe der Zyklen, über die Benutzung und den Verschleiß. Aufgrund dieses Phänomens ist das anfängliche NVH-Verhalten des Fahrzeugs bei Scheibenbaugruppen, bei denen die Reibung von Stahl auf Stahl erfolgt, nicht ausreichend. Daraus folgt, dass die geforderten Reibwerte zu Anfang nicht erreicht werden und damit der geforderte Schutz der Komponenten im Antriebsstrang zu Beginn der Lebensdauer nicht gewährleistet ist.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
  • Die Erfindung betrifft eine Hysterese-Baugruppe mit einer Rotationsachse für einen Torsionsschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang, aufweisend eine Grundscheibe mit zumindest einer ersten Reibfläche und zumindest ein Reibelement mit jeweils einer zweiten Reibfläche, wobei von der zumindest einen zweiten Reibfläche mit einer korrespondierenden der ersten Reibflächeneine Reibpaarung gebildet ist und diese Reibflächen einer Reibpaarung für einen Reibschluss gegeneinander gepresst sind.
  • Die Hysterese-Baugruppe ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Reibflächen einer Reibpaarung einen solchen Oberflächenabschnitt aufweist, welcher zumindest eine sich hin zu der korrespondierenden Reibfläche erhebende Kontaktspitze für ein Einleiten der Presskraft in die korrespondierende Reibfläche aufweist.
  • Es wird im Folgenden auf die genannte Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
  • Die Hysterese-Baugruppe ist zum Erreichen eines geeigneten NVH-Verhaltens eingerichtet und zu diesem Zweck für den Einsatz in einem Torsionsschwingungsdämpfer geeignet. Zwei Komponenten sind zu diesem Zweck gegeneinander um die Rotationsachse verdrehbar und reiben bei einer solchen relativen Verdrehung aneinander. Es ist damit reibschlüssig ein der Verdrehung entgegengerichtetes Drehmoment reibschlüssig erzeugt.
  • Die Hysterese-Baugruppe umfasst eine Grundscheibe und zumindest ein Reibelement. Die Grundscheibe weist für den Reibschluss mit dem (jeweiligen) Reibelement (jeweils) eine (erste) Reibfläche auf. Das (jeweilige) Reibelement weist eine (korrespondierende zweite) Reibfläche auf. Diese beiden korrespondierenden Reibflächen sind axial derart gegeneinander gepresst, dass (jeweils) eine Reibpaarung mit einem definierten Reibschluss gebildet ist. In guter Näherung geben der (jeweilige) Reibkoeffizient und der (jeweilige) mittlere Radius der Reibflächen, sowie die (jeweilige) Anpresskraft miteinander multipliziert das (maximale) entgegenstehende Drehmoment der (jeweiligen) Reibpaarung wieder. In einer bevorzugten Ausführungsform ist von der Grundscheibe baueinheitlich eine Funktionskomponente eines Torsionsschwingungsdämpfers gebildet, beispielsweise ein Flansch und/oder eine Reibscheibe.
  • Hier ist nun vorgeschlagen, dass zumindest eine der Reibflächen einen solchen Oberflächenabschnitt aufweist, welcher gleich zu Betriebsbeginn den Reibkoeffizienten erheblich erhöht. Dafür weist dieser Oberflächenabschnitt zumindest eine, bevorzugt einer Mehrzahl, sich hin zu der korrespondierenden Reibfläche erhebende Kontaktspitze auf. Diese zumindest eine Kontaktspitze stellt ein lokales Maximum in der Oberfläche der Reibfläche dar. Es sei darauf hingewiesen, dass von der Kontaktspitze bevorzugt keine (mikroskopische) Rauheit der Oberfläche gemeint ist, sondern es sich bei der Kontaktspitze um eine sichtbare (makroskopische) Erhebung beziehungsweise lokales Maximum in der Topologie dieses Oberflächenabschnittes handelt. Eine solche Kontaktspitze ragt bevorzugt mit einer Höhe mindestens 0,1 mm [1 zehntel Millimeter] bis 1 mm aus der mittleren Oberflächenhöhe hinaus. Die Kontaktspitze ist bevorzugt zu einer nächsten Kontaktspitze um mindestens ihre Höhe, bevorzugt ein Vielfaches Ihrer Höhe, beabstandet. In einer Ausführungsform ist eine Kontaktspitze in einer Pyramidenform ausgeführt, sodass gegen die bei der Pressung auftretenden Kräfte ein guter Widerstand über die angestrebte Lebensdauer erzielbar ist. In einer Ausführungsform sind eine Vielzahl von Kontaktspitzen in unterschiedlichen Ausprägung in diesem Oberflächenabschnitt eingebracht. Bevorzugt ist die Kontaktspitze derart ausgeführt, dass diese einen (technisch) punktuellen Kontakt zwischen den Reibflächen darstellt. Alternativ oder zusätzlich ist eine der Kontaktspitzen Bestandteil eines Grats für einen (technischen) Linienkontakt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe Punkt und Linie hier nicht im mathematischen Sinne gebraucht werden, sondern wie diese bei technisch und wirtschaftlich sinnvoller Umsetzung erzielbar sind und somit meist eine flächige Ausdehnung aufweisen.
  • In einer Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Kontaktspitzen mittels Prägen aufgebracht, bevorzugt zeitgleich bei einem (bevorzugt Kalt-) Umformen der betreffenden Komponente der Hysterese-Baugruppe.
  • Die zumindest eine Kontaktspitze ist also derart ausgeführt, dass, bei einer anliegenden Presskraft, die Kontaktspitze in die korrespondierende Reibfläche der Reibpaarung eindringt. Vermutlich wird eine glatte Schutzschicht der Oberfläche der jeweils korrespondierenden Reibfläche, beispielsweise bei einer korrespondierenden Reibfläche aus Stahl eine Phosphatschicht, zumindest im Bereich der Kontaktspitzen und deren relativer Bewegungsbahn entfernt. Somit wird die Reibung gleich zu Anfang des Betriebs erheblich erhöht.
  • In einer Ausführungsform stellt die erste Reibfläche von der Grundscheibe beziehungsweise die (jeweilige) zweite Reibfläche von dem Reibelement einen Anteil der jeweiligen Oberfläche dar. Die Reibflächen sind zum Kontakt mit der korrespondierenden Reibfläche des Reibelements eingerichtet. Der verbleibende Anteil der Oberfläche der Grundscheibe ist beispielsweise frei von einer, also ohne eine, Kontaktspitze und beispielsweise glatt beziehungsweise zumindest in dieser Hinsicht unspezifisch ausgeführt.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Hysterese-Baugruppe vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kontaktspitze mittels Rändelung gebildet ist.
  • Die Rändelung ist eine Gestaltabweichung von einer glatten Oberfläche, welche beispielsweise mittels Fräsen, Drücken oder durch Einprägen, beispielsweise mittels einer Drehmaschine oder Fräsmaschine in den Oberflächenabschnitt einbringbar ist. Wie oben erwähnt ist eine Rändelung (hier auch einfach als entsprechende Form verstanden) integriert in einen Umformprozess der betreffenden Komponente erzeugbar. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Rändelung gehärtet, sodass ein Verschleiß an der Kontaktspitze reduziert beziehungsweise eine Presskraft erhöht werden kann, ohne die Lebensdauer zu verkürzen. Somit sind verschiedene Anforderungen für die Hysterese-Baugruppe abbildbar, wobei jeweils mechanische und/oder gesetzliche Mindestreibwerte einhaltbar sind.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Hysterese-Baugruppe vorgeschlagen, dass die Reibflächen metallisch sind, bevorzugt aus Stahl gefertigt sind.
  • Um mit geringen Kosten und wenig Aufwand eine hohe Lebensdauer der Hysterese-Baugruppe sicherzustellen, ist hier vorgeschlagen, die Reibflächen aus einem metallischen Material zu fertigen. Dabei sind sowohl die Reibflächen der Grundscheibe als auch die Reibflächen der Reibelemente aus einem metallischen Material gefertigt. Daraus ergibt sich im Betrieb eine Materialpaarung der Reibpaarungen von Metall zu Metall. Mittels dieser Materialpaarung in Kombination mit der zumindest einen Kontaktspitze in der Oberfläche ist eine hohe Lebensdauer sowie eine, nahezu von Beginn der Lebensdauer an, ein hoher Reibkoeffizient sichergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Reibflächen aus Stahl gefertigt, wobei bevorzugt der Stahl nach den weiteren funktionellen Aufgaben von den angrenzenden oder den Komponenten selbst ausgewählt ist. Bevorzugt sind identische oder chemisch (hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit) gleichwertige Stähle in der Reibpaarung eingesetzt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend eine Hysterese-Baugruppe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,
    wobei der Torsionsschwingungsdämpfer als zumindest eine der folgenden Konfigurationen ausgeführt ist:
    • - Mehrflanschdämpfer;
    • - Pendelwippendämpfer; und
    • - Fliehkraftpendel.
  • Um Drehungleichförmigkeiten einer Verbrennungskraftmaschine im Betrieb zu reduzieren und/oder um Vibration innerhalb des Getriebes zu kompensieren, ist hier vorgeschlagen, dass ein Torsionsschwingungsdämpfer innerhalb eines Antriebsstrangs angeordnet ist. Dabei umfasst der Torsionsschwingungsdämpfer eine Hysterese-Baugruppe gemäß einer der obigen Beschreibungen.
  • In einer Ausführungsform ist der Torsionsschwingungsdämpfer als ein Mehrflanschdämpfer mit einer Mehrzahl von relativ zueinander vorgespannten und verdrehbaren Flanschscheiben ausgeführt beziehungsweise umfasst einen Mehrflanschdämpfer, wobei bevorzugt von der Grundscheibe der zumindest einen Hysterese-Baugruppe eine Flanschscheibe gebildet ist. Von der Mehrzahl der Flanschscheiben ist zumindest eine mit einem radial-inneren Anschluss zum Drehmomentübertragen verbindbar und zumindest eine andere Flanschscheibe allein mittels zumindest eines (bevorzugt jeweils zwei) Energiespeicherelement(en) an einer benachbarten Flanschscheibe abgestützt. Ein Energiespeicherelement ist beispielsweise eine Feder, bevorzugt eine Schraubendruckfeder, besonders bevorzugt mit gerader Federachse. Alternativ ist ein Energiespeicherelement ein Gasdruckspeicher, eine Bogenfeder oder ähnliches.
  • In einer Ausführungsform ist der Torsionsschwingungsdämpfer als ein Pendelwippendämpfer ausgeführt beziehungsweise umfasst einen Pendelwippendämpfer, wobei ein Pendelwippendämpfer zum Modulieren der Steifigkeit einer rotierenden Welle beziehungsweise eines rotierenden Wellensystems in einem Antriebsstrang eingerichtet ist. Der Pendelwippendämpfer umfasst eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite, welche (in beiden Richtungen) drehmomentübertragend miteinander verbunden sind. Zwischengeschaltet sind eine Mehrzahl von Wippen-Elementen und eine Mehrzahl von Energiespeicherelementen, wobei zumindest eine solche Hysterese-Baugruppe zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite, beispielsweise eingangsseitig und/oder ausgangsseitig, angeordnet ist. Mittels der Wippen-Elemente ist mithilfe der Energiespeicherelemente und der Steigung der Rollen-Bahnen, in welchen die abstützenden Rollen der Wippen-Elemente aufgenommen sind, die Drehmomentsteifigkeit eines Systems modulierbar, indem eine von einem relativen Verdrehwinkel zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite abhängige Drehmomentsteifigkeit einstellbar ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der Torsionsschwingungsdämpfer als ein Fliehkraftpendel ausgeführt beziehungsweise umfasst ein Fliehkraftpendel. Das Fliehkraftpendel verfügt über meist mehr als eine Pendelmasse, welche mittels Pendelrollen an einer oder zwei Trägerscheibe(n), auch als Fliehkraftpendel-Flansch bezeichnet, entlang Bahnen geführt werden. Die Pendelmassen können im Feld der Zentrifugalbeschleunigung (Gegen-) Schwingungen entlang ihrer Bahnen ausführen, wenn sie von Momentenschwankungen (Erregerschwingung), beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, angeregt werden. Durch diese Gegenschwingungen wird der Erregerschwingung zu passenden Zeiten Energie entzogen und wieder zugeführt, sodass es zu einer (ausgangsseitig) Beruhigung der Erregerschwingung kommt, und das Fliehkraftpendel somit für diese vorbestimmten Erregerfrequenzen als Schwingungstilger wirkt. Es sind also mittels vorbestimmter Schwingungen und deren Oberschwingungen der Pendelmassen und der einhergehenden destruktiven Interferenz kritische Anregungsfrequenzen aus dem Betriebsspektrum einer Komponente des Antriebsstrangs beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine eliminierbar. Hierbei ist die Hysterese-Baugruppe sowohl radial-innerhalb als auch radial-außerhalb der Pendelmasse anordenbar. Es sei darauf hingewiesen, dass ein Fliehkraftpendel im Gegensatz zu den vorgenannten Dämpfern ohne Energiespeicherelemente auskommt. Vielmehr ist die erforderliche Spannung von der Fliehkraft bei der Rotation des Fliehkraftpendels erzeugt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Reibscheibe für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
    • - eine Trägerscheibe;
    • - einen Reibring, welcher von der Trägerscheibe mitrotierend gehalten ist;
    • - eine Nabe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Trägerscheibe und einer Welle; und
    • - einen Torsionsschwingungsdämpfer nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,
    wobei der Torsionsschwingungsdämpfer und/oder die Hysterese-Baugruppe in zumindest einer der folgenden Anordnungen geschaltet ist:
    • - in Reihe zwischen die Nabe und die Trägerscheibe;
    • - parallel zu der Nabe; und
    • - parallel zu der Trägerscheibe.
  • Die hier vorgeschlagene Reibscheibe ist für eine konventionelle Verwendung (beispielsweise in einer Reibkupplung oder einer Rutschkupplung beziehungsweise einem Drehmomentbegrenzer) eingerichtet. Bevorzugt weist die hier vorgeschlagene Reibscheibe eine konventionelle oder im Vergleich dazu eine geringere Bauraumforderung bei gleicher Funktion auf. Besonders bevorzugt ist die Reibscheibe einzig hinsichtlich des Torsionsschwingungsdämpfers und gegebenenfalls daraus resultierenden Anpassungen, bevorzugt ohne notwendige Anpassungen, anders als eine konventionelle Reibscheibe.
  • Die Reibscheibe umfasst zumindest eine Trägerscheibe, welche als mechanischer Träger für zumindest eine der weiteren Komponenten der Reibscheibe eingerichtet ist. Bevorzugt ist die Trägerscheibe aus einem Metall (beispielsweise aus Stahl oder Aluminium) gefertigt.
  • Weiterhin umfasst die Reibscheibe einen Reibring, welcher drehmomentübertragend mit der Trägerscheibe verbunden ist. Beispielsweise ist der Reibring eine separate Komponente, beispielsweise aus einem Kunststoff, und mittels Nieten und/oder Schweißen mit der Trägerscheibe verbunden. In einer Ausführungsform ist der Reibring einstückig mit der Trägerscheibe gebildet, beispielsweise von einem Oberflächenabschnitt der Trägerscheibe. In einer Ausführungsform sind der Reibring und/oder die Trägerscheibe jeweils mehrstückig ausgeführt.
  • Die Trägerscheibe ist mit einer Nabe drehmomentübertragend verbunden, wobei die Nabe zum Übertragen eines Drehmoments einer Welle eingerichtet ist. Beispielsweise weist die Nabe eine Kerbverzahnung zum Aufnehmen einer korrespondierend verzahnten Welle auf, sodass das an der Welle anliegende Drehmoment mittels der Kerbverzahnung beziehungsweise dem Formschluss von der Nabe auf die Trägerscheibe übertragbar ist. In einer Ausführungsform ist die Nabe einstückig von der Trägerscheibe ausgebildet, wobei bevorzugt die Nabe und andere Funktionsabschnitte der Trägerscheibe mittels (bevorzugt Kalt-) Umformen, beispielsweise Stanzen und/oder Umkanten, aus einer Blechplatine gebildet ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Trägerscheibe und die Nabe einzig mittelbar drehmomentübertragend miteinander verbunden.
  • Zusätzlich umfasst die hier vorgeschlagene Reibscheibe einen Torsionsschwingungsdämpfer, welcher nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibungen ausgeführt ist. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist je nach Ausführungsform zum Dämpfen, Tilgen und/oder Entkoppeln von (gegebenenfalls vorbestimmten) Vibrationen und Drehmomentüberhöhungen eingerichtet. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist zu der Trägerscheibe und/oder zu der Nabe fixiert, beispielsweise die Grundscheibe von der Trägerscheibe (bevorzugt einstückig) gebildet und das zumindest eine Reibelement zu der Nabe fixiert. Beispielsweise ist die Hysterese-Baugruppe so in Reihe zwischen die Nabe und die Trägerscheibe geschaltet. In einer Ausführungsform ist zusätzlich oder ausschließlich die Dämpfervorrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers in Reihe zwischen die Nabe und die Trägerscheibe geschaltet. Beispielsweise umfasst die Trägerscheibe einen ersten Anschlag und die Nabe einen zweiten Anschlag für zumindest ein dazwischen angeordnetes und arbeitendes Energiespeicherelement. Alternativ oder zusätzlich ist die Trägerscheibe zum Halten von zumindest einer Pendelmasse eines Fliehkraftpendels eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich ist die Trägerscheibe (mittelbar oder unmittelbar) über zumindest ein Wippenelement und zumindest ein Energiespeicherelement und eine entsprechende Anzahl von Rollen (mittelbar oder unmittelbar) mit der Nabe drehmomentübertragend verbunden, welche somit einen Pendelwippendämpfer ausbilden. Die Hysterese-Baugruppe ist jeweils unabhängig davon mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Elementen der Reibscheibe verbunden beziehungsweise von diesen umfasst oder einstückig gebildet.
  • In einer Ausführungsform ist (alternativ oder zusätzlich) der (beziehungsweise ein weiterer) Torsionsschwingungsdämpfer und/oder die Hysterese-Baugruppe parallel zu der Nabe angeordnet, wobei beispielsweise von einem Schwungrad, bevorzugt von einem Fliehkraftpendel, eine Vibration absorbierbar beziehungsweise vergleichmäßigbar ist. Die Hysterese-Baugruppe wirkt in einer Ausführungsform innerhalb der parallel geschalteten Dämpfervorrichtung oder zwischen der Dämpfervorrichtung und der Trägerscheibe beziehungsweise der Nabe der Reibscheibe. In einer Ausführungsform ist (alternativ oder zusätzlich) der (beziehungsweise ein weiterer) Torsionsschwingungsdämpfer und/oder die Hysterese-Baugruppe parallel zu der Trägerscheibe angeordnet, wobei beispielsweise von einem Schwungrad, bevorzugt von einem Fliehkraftpendel, eine Vibration absorbierbar beziehungsweise vergleichmäßigbar ist. Die Hysterese-Baugruppe wirkt in einer Ausführungsform innerhalb der parallel geschalteten Dämpfervorrichtung oder zwischen der Dämpfervorrichtung und der Trägerscheibe beziehungsweise der Nabe der Reibscheibe.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass in einer Ausführungsform die Reibscheibe eine Mehrzahl von Torsionsschwingungsdämpfern und/oder eine Mehrzahl von Hysterese-Baugruppen umfasst. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Reibscheibe eine einzige Hysterese-Baugruppe und zwei oder mehr Dämpfervorrichtungen, beispielsweise einen Vordämpfer nach Art eines Zweimassenschwungrads und einen Mehrflanschdämpfer oder einen Pendelwippendämpfer, sowie gegebenenfalls weiterhin oder alternativ ein oder mehrere Fliehkraftpendel.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Reibkupplung für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend ein Reibpaket mit einer Reibscheibe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, welches über einen Kupplungsbefehl lösbar zum Übertragen eines Drehmoments eingerichtet ist.
  • Die Reibkupplung ist dazu eingerichtet, in einem Antriebsstrang ein Drehmoment um die Rotationsachse von ihrer Eingangsseite auf die Ausgangsseite, und bevorzugt umgekehrt, lösbar zu übertragen. Dazu ist zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite ein axial verpressbares Reibpaket vorgesehen, welches zumindest eine Reibscheibe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung umfasst. Beispielsweise umfasst das Reibpaket eine (axial fixierte) Gegenplatte, eine (axial verschiebbare) Anpressplatte und eine axial dazwischen angeordnete Reibscheibe. Alternativ umfasst das Reibpaket weiterhin eine oder mehrere Zwischenplatten und eine korrespondierende Anzahl von Reibscheiben, wobei bevorzugt eine einzige Reibscheibe wie oben beschrieben ausgeführt ist und die anderen Reibscheiben einfacher aufgebaut sind. Die Platten sind mit der Eingangsseite verbunden (beispielsweise die Motorseite) und die Reibscheibe(n) mit der Ausgangseite (entsprechend beispielsweise der Getriebeseite).
  • Das Reibpaket ist derart eingerichtet, dass dieses mittels eines Kupplungsbefehls ein Drehmoment lösbar überträgt. Der Kupplungsbefehl ist im Betrieb von dem Fahrer eines Fahrzeugs oder dem (Automatik-) Getriebe initiiert und veranlasst ein Einkuppeln beziehungsweise Auskuppeln des Reibpakets von der Reibscheibe.
  • Beispielsweise wird dieser Kupplungsbefehl mittels eines elektrischen Aktuators und/oder eines hydraulischen Systems und/oder mittels eines mechanischen Seilzugs als Anpresskraft beziehungsweise eine Anpresskraft (beispielsweise einer Tellerfeder) aufhebende Lösekraft in das Reibpaket eingeleitet. Somit ist ein Reibschluss mittels Verpressung des Reibpakets für eine lösbare Drehmomentübertragung steuerbar. Im unverpressten Zustand (ausgekuppelt) des Reibpakets ist kein Drehmoment oder nur ein zulässig geringes Schleppmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite übertragbar.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Drehmomentbegrenzer für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend
    ein Rutschkupplungspaket mit einer Reibscheibe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, welches zum Übertragen eines Drehmoments bis zu einer vorbestimmten Drehmomentgrenze geschlossen ist und jenseits von der vorbestimmten Drehmomentgrenze zum Durchrutschen eingerichtet ist.
  • Der hier vorgeschlagene Drehmomentbegrenzer ist für eine konventionelle Verwendung, beispielsweise in einem Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug, zum Beschränken eines maximal übertragbaren Drehmoments um die Rotationsachse eingerichtet. Bevorzugt weist der Drehmomentbegrenzer eine konventionelle oder im Vergleich dazu eine geringere Bauraumforderung bei gleicher Funktion auf. Besonders bevorzugt ist der Drehmomentbegrenzer einzig hinsichtlich des Rutschkupplungspakets beziehungsweise der Reibscheibe und gegebenenfalls daraus resultierenden Anpassungen, bevorzugt ohne notwendige Anpassungen, anders als ein konventioneller Drehmomentbegrenzer. In einer Ausführungsform ist der Drehmomentbegrenzer zwischen einer Verbrennerwelle und einer Rotorwelle einer elektrischen Antriebsmaschine in einem Hybrid-Antriebsstrang angeordnet. In einer Ausführungsform ist der Drehmomentbegrenzer zwischen einem Getriebe und einer elektrischen Antriebsmaschine angeordnet.
  • Hierfür umfasst das Rutschkupplungspaket eine Reibscheibe nach einer der Ausführungsformen gemäß der obigen Beschreibung. Das Rutschkupplungspaket ist derart eingerichtet, dass es im Betrieb zum reibschlüssigen Übertragen eines Drehmoments eingerichtet ist. Die Drehmomentübertragung erfolgt dabei bis einschließlich einer vorbestimmten Drehmomentgrenze, wobei hierzu das Rutschkupplungspaket mit der Reibscheibe verpresst ist. Liegt eine (mit der vorbestimmten Drehmomentgrenze als Bezugsgröße) Drehmomentüberhöhung an dem Rutschkupplungspaket beziehungsweise dem Drehmomentbegrenzer an, so löst sich der Reibschluss aus der Reibhaftung und es findet ein Durchrutschen statt.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass für die meisten Anwendungen die Drehmomentgrenze derart definiert ist, dass eine Drehmomentüberhöhung mit einem Drehmoment oberhalb der Drehmomentgrenze weiterhin eine Drehmomentübertragung stattfindet. Ein solches Drehmoment einer übertragbaren Drehmomentüberhöhung ist beispielsweise um bis zu 10 % größer als die vorbestimmte Drehmomentgrenze.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
    • - zumindest eine Antriebsmaschine zum Abgeben eines Drehmoments;
    • - zumindest einen Verbraucher zum Aufnehmen eines Drehmoments;
    • - ein Getriebe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine und einem Verbraucher; und
    • - eine Reibkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung

    und/oder einen Drehmomentbegrenzer nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,
    wobei mittels der Reibkupplung beziehungsweise mittels des
    Drehmomentbegrenzers ein Drehmoment zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine und dem Verbraucher lösbar übertragbar ist.
  • Der hier vorgeschlagene Antriebsstrang umfasst eine Antriebsmaschine, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Verbrennerwelle und/oder zumindest eine (bevorzugt zwei) elektrische Antriebsmaschine(n), und ein Getriebe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebsmaschine und einem Verbraucher, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug die Vortriebsräder.
  • Die optional (zumindest eine) vorgesehene Reibkupplung, welche nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt ist, ist beispielsweise zum schaltbaren Lösen einer Drehmomentübertragung zwischen zumindest einer Antriebsmaschine und dem Getriebe und/oder zum schaltbaren Lösen einer Drehmomentübertragung zwischen zwei oder mehr Antriebsmaschine vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Antriebsstrangs als Hybrid-Antriebsstrang ist bei geöffneter Reibkupplung ein rein elektrischer Betrieb des zumindest einen Verbrauchers ermöglicht. In einer Ausführungsform bilden die elektrische Antriebsmaschine und die Reibkupplung gemeinsam ein sogenanntes Hybrid-Modul, welches als eine Baueinheit in den Antriebsstrang einfach integrierbar ist.
  • Der optional (bevorzugt eine einzige) vorgesehene Drehmomentbegrenzer, welcher nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt ist, ist bevorzugt zwischen Verbrennungskraftmaschine und elektrische Antriebsmaschine und/oder zwischen elektrische Antriebsmaschine und Getriebe geschaltet.
  • Eine Drehmomentübertragung zwischen dem Verbraucher und der Verbrennerwelle ist bevorzugt in beiden Richtungen möglich, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs (Zugbetrieb) und in Gegenrichtung (Schubbetrieb) beispielsweise zum Einsatz der Motorbremse und/oder zur Rekuperation zum Entschleunigen des Kraftfahrzeugs.
  • Mit dem hier vorgeschlagenen Antriebsstrang, welcher die oben beschriebene Reibkupplung und/oder den Drehmomentbegrenzer umfasst, ist eine Anpresskraft für eine Hysterese-Baugruppe verringert und/oder die Lebensdauer der Hysterese-Baugruppe erhöht, wobei zugleich die gewünschte Hysterese-Eigenschaft nahezu von Beginn an erzielt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend einen Antriebsstrang nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung und zumindest ein Vortriebsrad, wobei zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs das zumindest eine Vortriebsrad mittels des Antriebsstrangs antreibbar ist.
  • Der Bauraum ist gerade bei Kraftfahrzeugen aufgrund der zunehmenden Anzahl von Komponenten besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, einen Antriebsstrang kleiner Baugröße zu verwenden. Mit dem gewünschten sogenannten Downsizing der Antriebsmaschine bei einer gleichzeitigen Verringerung der Betriebsdrehzahlen wird die Intensität der störenden Torsionsschwingungen erhöht. Eine ähnliche Problemstellung ergibt sich bei der sogenannten Hybridisierung, bei welcher eine elektrische Antriebsmaschine im Betrieb immer häufiger in Einsatz gebracht wird oder sogar die Hauptdrehmomentquelle bildet und eine möglichst kleine Verbrennungskraftmaschine einzusetzen ist, welche aber deutlich häufiger dem Antriebsstrang zugeschaltet und wieder weggeschaltet werden muss. Es ist daher eine Herausforderung, eine ausreichende Vergleichmäßigung von Drehungleichförmigkeiten und eine ausreichende Betätigungskraft bei gleichzeitig geringen Teilekosten und geringem verfügbarem Bauraum bereitzustellen.
  • Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner.
  • Mit dem hier vorgeschlagenen Kraftfahrzeug, welches einen Antriebsstrang mit der oben beschriebenen Reibkupplung und/oder Drehmomentbegrenzer umfasst, ist eine Anpresskraft für eine Hysterese-Baugruppe verringert und/oder die Lebensdauer der Hysterese-Baugruppe erhöht, wobei zugleich die gewünschte Hysterese-Eigenschaft nahezu von Beginn an erzielt ist.
  • Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein BMW i3, Volkswagen Polo. Bekannte Hybrid-Fahrzeuge sind BMW 330e oder der Toyota Yaris Hybrid. Beispiele für vollelektrische Kraftfahrzeuge sind der Volkswagen ID.3 und der BMW iX, sowie der Porsche Taycan.
  • Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
    • 1: eine Hysterese-Baugruppe mit einer Rotationsachse;
    • 2: ein Reibelement mit einer Nabe;
    • 3: eine räumliche Detailansicht der Reibfläche des Reibelements gemäß 2; und
    • 4: ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang.
  • In 1 ist eine Hysterese-Baugruppe 1 mit einer Rotationsachse 2 in einer schematischen Schnittansicht gezeigt, wobei die Rotationsachse 2 darstellungsgemäß horizontal verläuft. Die Hysterese-Baugruppe 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Grundscheibe 5 und (rein optional zwei) Reibelemente 8,9, welche zur Rotation um die Rotationsachse 2 eingerichtet sind, wobei die Grundscheibe 5 und die Reibelement 8,9 relativ zueinander verdrehbar sind. Darstellungsgemäß links der Grundscheibe 5 ist ein linkes Reibelement 8 und rechts der Grundscheibe 5 ein rechtes Reibelement 9 vorgesehen. Die Grundscheibe 5 umfasst für jedes Reibelement 8,9 eine jeweils korrespondierende (erste) Reibfläche 6,7. Das linke Reibelement 8 umfasst eine (zweite linke) Reibfläche 10, welche korrespondierend zu der (ersten linken) Reibfläche 6 der Grundscheibe 5 angeordnet ist. Das rechte Reibelement 9 umfasst eine (zweite rechte) Reibfläche 11, welche korrespondierend zu der (ersten rechten) Reibfläche 7 angeordnet ist. Die erste linke Reibfläche 6 und die zweite linke Reibfläche 10 bilden eine linke Reibpaarung 12 und die erste rechte Reibfläche 7 bildet mit der zweiten rechten Reibfläche 11 eine rechte Reibpaarung 13. Der Reibschluss zwischen den Reibpaarungen 12,13 erfolgt mittels einer Presskraft 15, welche hier schematisch mittels zweier Pfeile angedeutet ist, beispielsweise baulich (unter Ausnutzung der Bauteil-Elastizitäten) oder mittels eines Energiespeicherelements, bevorzugt einer Tellerfeder, erzeugt ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weisen einzig die zweiten Reibflächen 10,11 der Reibelemente 8,9 jeweils einen solchen Oberflächenabschnitt (vergleiche 2 und 3) auf, welcher (hier eine Vielzahl von) Kontaktspitzen 14 aufweist. Mittels der jeweiligen Oberflächenabschnitte mit den Kontaktspitzen 14 wird die korrespondierende Oberfläche der Reibfläche 6,7 (hier der Grundscheibe 5) gleich zu Beginn des Betriebs aufgekratzt beziehungsweise aufgeraut, beispielsweise eine Phosphatschicht zumindest im Bewegungsbereich der Kontaktspitzen 14 abgetragen, und somit nahezu von Beginn an ein gewünschter Reibkoeffizient erzielt. Dieser Reibkoeffizient verändert sich über eine angestrebte Lebensdauer nicht beziehungsweise innerhalb eines ausreichend geringen Rahmens, beispielsweise für die Anwendung vernachlässigbar. Somit ist weder für bestimmte Zeitabschnitte eine abweichende Presskraft 15 vorzuhalten, noch eine zeitlich lange Inbetriebnahme bis zum Erreichen eines gewünschten Reibkoeffizienten erforderlich.
  • Rein beispielhaft ist die Grundscheibe 5 hier als Trägerscheibe 17 dargestellt, welche radial-außen links und rechts jeweils einen Reibring 18 aufweist. Unabhängig davon sind (beispielsweise beide) Reibpaarungen 12,13 beispielsweise aus Stahl gefertigt.
  • In 2 ist ein Reibelement 8,9 (rein optional einstückig mit einer Nabe 19 gebildet) in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Das Reibelement 8,9 ist ein um die Rotationsachse 2 umlaufender scheibenartiger Körper, bevorzugt mittels Kaltumformen aus einer Blechplatine gebildet, und radial-innerhalb der Trägerscheibe 17 ist eine Nabe 19 angeordnet. Die Nabe 19 weist eine Innenverzahnung zum formschlüssigen Übertragen eines Drehmoments mit einer Welle 20 (mit korrespondierender Außenverzahnung) auf. Es sei darauf hingewiesen, dass in einer Ausführungsform zwischen der Nabe 19 und der Welle 20 eine relative Verdrehung bis zu einem gewünschten Verdrehwinkel ermöglicht ist, sodass zwischen dem Reibelement 8,9 und der Grundscheibe 5 ermöglicht ist. Alternativ ist dies umgekehrt. Radial-außerhalb der Nabe 19 ist ein solcher Oberflächenabschnitt angeordnet, eine Vielzahl von Kontaktspitzen 14 umfasst. Bei dieser Ausführungsform ist die gesamte zweite Reibfläche 10,11 mit diesem Oberflächenabschnitt versehen. Die Kontaktspitzen 14 sind derart angeordnet, dass bei einem Reibschluss mit einer korrespondierenden ersten Reibfläche 6,7 deren Oberfläche aufgekratzt und/oder aufgeraut wird, sodass gleich zu Beginn ein erwünschter Reibkoeffizient erzielt wird. Das hier dargestellte Reibelement 8,9 weist beispielsweise Fenster 32 für Schraubendruckfedern mit gerader Federachse für eine Dämpfervorrichtung eines Torsionsschwingungsdämpfers 3 auf.
  • In 3 ist eine räumliche Detailansicht der (zweiten) Reibfläche 10,11 des Reibelements 8,9 gemäß 2 gezeigt. Hierbei sind die (hier rein optional pyramidenförmigen) Kontaktspitzen 14 in der gesamten Reibfläche 6,7 gut zu erkennen. Die Kontaktspitzen 14 sind derart orientiert, dass diese sich hin zu der korrespondierenden Reibfläche 10 erheben. Die Kontaktspitzen 14 sind beispielsweise mittels Rändeln gefertigt, wobei bevorzugt die Kontaktspitzen 14 zusätzlich gehärtet sind.
  • In 4 ist ein Kraftfahrzeug 31 mit einem Antriebsstrang 4 in einer schematischen Draufsicht gezeigt. Der Antriebsstrang 4 umfasst ein linkes Vortriebsrad 28 und ein rechtes Vortriebsrad 29, über welche das Kraftfahrzeug 31 vortreibbar ist. Der Antriebsstrang 4 umfasst in der gezeigten Ausführungsform als Hybrid-Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine 25 (darstellungsgemäß unten), eine daran angeschlossene erste elektrische Antriebsmaschine 26 (hier in einem Hybrid-Modul mit einer nicht bezeichneten und rein optionalen Trennkupplung angeordnet), von welchen eine Hybridgruppe gebildet ist. Weiterhin umfasst der Antriebsstrang 4 eine zweite elektrische Antriebsmaschine 27 (darstellungsgemäß oben). Die Hybridgruppe und die zweite elektrische Antriebsmaschine 27 sind mittels eines Getriebes 30 (beispielsweise umfassend ein Umschlingungsgetriebe beziehungsweise CVT [engl.: continuous variable transmission]) mit den Vortriebsrädern 28,29 drehmomentübertragend verbunden.
  • Die zweite elektrische Antriebsmaschine 27 (oben) ist hier mittels eines Drehmomentbegrenzers 23 mit dem Getriebe 30 verbunden. Der Drehmomentbegrenzer 23 umfasst ein Rutschkupplungspaket 24, welche eine Reibscheibe 16 samt (nicht detailliert dargestelltem) Torsionsschwingungsdämpfer 3, eine (axial fixierte) Gegenplatte 33 umfasst, wobei die Reibscheibe 16 von einer zweiten Tellerfeder 35 gegen die Gegenplatte 33 gepresst ist. Die zweite Tellerfeder 35 definiert zusammen mit dem Reibkoeffizienten der Reibscheibe 16 eine vorbestimmte Drehmomentgrenze.
  • In der Hybridgruppe ist zwischen dem Hybrid-Modul mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 26 eine schaltbare Reibkupplung 21 angeordnet, welche ein Reibpaket 22 umfasst. Das Reibpaket 22 wiederum umfasst eine (axial fixierte) Gegenplatte 33, eine (axial verschiebbare) Anpressplatte 36 und eine axial dazwischen angeordnete Reibscheibe 16 (hier auch mit einem Torsionsschwingungsdämpfer 3 ausgeführt), wobei das Reibpaket 22 mittels einer (ersten) Tellerfeder 34 verpresst ist. Die Anpresskraft der ersten Tellerfeder 34 ist mittels eines Ausrückers (hier nicht bezeichnet) aufhebbar und damit die reibschlüssige Drehmomentübertragung zwischen der Verbrennungskraftmaschine 25 und dem Hybrid-Modul aufhebbar beziehungsweise auf ein zulässiges Schleppmoment reduzierbar. Der Torsionsschwingungsdämpfer 3 der Reibscheibe 16 der Reibkupplung 21 ist hier als Pendelwippendämpfer oder Mehrflanschdämpfer angedeutet.
  • Der dargestellte Antriebsstrang 4 ist zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs 31 rein elektrisch mit der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 27 und gegebenenfalls zusätzlich der ersten elektrischen Antriebsmaschine 26 betreibbar. Alternativ ist der Antriebsstrang 4 (mit mitgeschleppter oder entkoppelter erster elektrischer Antriebsmaschine 26) allein mittels der Verbrennungskraftmaschine 25 betreibbar. Zusätzlich ist mit einer Trennkupplung in dem Hybrid-Modul mittels der ersten elektrischen Antriebsmaschine 26 ein Aufladen einer Traktionsbatterie (Generatorbetrieb) und/oder ein Anlassen der Verbrennungskraftmaschine 25 möglich, während das Kraftfahrzeug 31 rein elektrisch von der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 27 angetrieben wird.
  • Die Motorachse 37 ist quer zu einer Längsachse 38 angeordnet, wobei die Längsachse 38 darstellungsgemäß von links nach rechts durch das Kraftfahrzeug 31 verläuft. Darstellungsgemäß rechts der Motorachse 37 ist eine Fahrerkabine 39 angeordnet, wobei innerhalb der Fahrerkabine 39 Platz für Insassen des Kraftfahrzeugs 31 gebildet ist.
  • Mit der hier vorgeschlagenen Hysterese-Baugruppe ist eine Erhöhung der Lebensdauer und des Reibkoeffizienten zu Beginn der Lebensdauer bei geringer bis keiner Bauraumforderung gegenüber einer konventionellen Hysterese-Baugruppe geschaffen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hysterese-Baugruppe
    2
    Rotationsachse
    3
    Torsionsschwingungsdämpfer
    4
    Antriebsstrang
    5
    Grundscheibe
    6
    erste linke Reibfläche
    7
    erste rechte Reibfläche
    8
    linkes Reibelement
    9
    rechtes Reibelement
    10
    zweite linke Reibfläche
    11
    zweite rechte Reibfläche
    12
    linke Reibpaarung
    13
    rechte Reibpaarung
    14
    Kontaktspitze
    15
    Presskraft
    16
    Reibscheibe
    17
    Trägerscheibe
    18
    Reibring
    19
    Nabe
    20
    Welle
    21
    Reibkupplung
    22
    Reibpaket
    23
    Drehmomentbegrenzer
    24
    Rutschkupplungspaket
    25
    Verbrennungskraftmaschine
    26
    erste elektrische Antriebsmaschine
    27
    zweite elektrische Antriebsmaschine
    28
    linkes Vortriebsrad
    29
    rechtes Vortriebsrad
    30
    Getriebe
    31
    Kraftfahrzeug
    32
    Fenster
    33
    Gegenplatte
    34
    erste Tellerfeder
    35
    zweite Tellerfeder
    36
    Anpressplatte
    37
    Motorachse
    38
    Längsachse
    39
    Fahrerkabine

Claims (9)

  1. Hysterese-Baugruppe (1) mit einer Rotationsachse (2) für einen Torsionsschwingungsdämpfer (3) in einem Antriebsstrang (4), aufweisend eine Grundscheibe (5) mit zumindest einer ersten Reibfläche (6,7) und zumindest ein Reibelement (8,9) mit jeweils einerzweiten Reibfläche (10,11), wobei von der zumindest einen zweiten Reibfläche (10,11) mit einer korrespondierenden der ersten Reibflächen (6,7)eine Reibpaarung (12,13) gebildet ist und diese Reibflächen (6,10,7,11) einer Reibpaarung (12,13) für einen Reibschluss gegeneinander gepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Reibflächen (10,11) einer Reibpaarung (12,13) einen solchen Oberflächenabschnitt aufweist, welcher zumindest eine sich hin zu der korrespondierenden Reibfläche (6,7) erhebende Kontaktspitze (14) für ein Einleiten der Presskraft (15) in die korrespondierende Reibfläche (6,7) aufweist.
  2. Hysterese-Baugruppe (1) nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Kontaktspitze (14) mittels Rändelung gebildet ist.
  3. Hysterese-Baugruppe (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Reibflächen (6,7,10,11) metallisch sind, bevorzugt aus Stahl gefertigt sind.
  4. Torsionsschwingungsdämpfer (3) für einen Antriebsstrang (4), aufweisend eine Hysterese-Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (3) als zumindest eine der folgenden Konfigurationen ausgeführt ist: - Mehrflanschdämpfer; - Pendelwippendämpfer; und - Fliehkraftpendel.
  5. Reibscheibe (16) für einen Antriebsstrang (4), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine Trägerscheibe (17); - einen Reibring (18), welcher von der Trägerscheibe (17) mitrotierend gehalten ist; - eine Nabe (19) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Trägerscheibe (17) und einer Welle (20); und - einen Torsionsschwingungsdämpfer (3) nach Anspruch 4, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (3) und/oder die Hysterese-Baugruppe (1) in zumindest einer der folgenden Anordnungen geschaltet ist: - in Reihe zwischen die Nabe (19) und die Trägerscheibe (17); - parallel zu der Nabe (19); und - parallel zu der Trägerscheibe (17).
  6. Reibkupplung (21) für einen Antriebsstrang (4), aufweisend ein Reibpaket (22) mit einer Reibscheibe (16) nach Anspruch 5, welches über einen Kupplungsbefehl lösbar zum Übertragen eines Drehmoments eingerichtet ist.
  7. Drehmomentbegrenzer (23) für einen Antriebsstrang (4), aufweisend ein Rutschkupplungspaket (24) mit einer Reibscheibe (16) nach Anspruch 5, welches zum Übertragen eines Drehmoments bis zu einer vorbestimmten Drehmomentgrenze geschlossen ist und jenseits von der vorbestimmten Drehmomentgrenze zum Durchrutschen eingerichtet ist.
  8. Antriebsstrang (4), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - zumindest eine Antriebsmaschine (25,26,27) zum Abgeben eines Drehmoments; - zumindest einen Verbraucher (28,29) zum Aufnehmen eines Drehmoments; - ein Getriebe (30) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine (25,26,27) und einem Verbraucher (28,29); und - eine Reibkupplung (21) nach Anspruch 6 und/oder einen Drehmomentbegrenzer (23) nach Anspruch 7, wobei mittels der Reibkupplung (21) beziehungsweise mittels des Drehmomentbegrenzers (23) ein Drehmoment zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine (25,26,27) und dem Verbraucher (28,29) lösbar übertragbar ist.
  9. Kraftfahrzeug (31), aufweisend einen Antriebsstrang (4) nach Anspruch 8 und zumindest ein Vortriebsrad (28,29), wobei zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs (31) das zumindest eine Vortriebsrad (28,29) mittels des Antriebsstrangs (4) antreibbar ist.
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